[实用新型]干式空心电抗器保护装置

说明书

本实用新型属于电力系统二次保护领域，具体涉及一种干式空心电抗器保护装置。

干式空心电抗器因具有起始电压分布均匀、线性度良好、噪声低等优点而在国内外许多领域得到了广泛的应用，仅在国内目前就有数以万计的各种类型规格的电抗器在运行，且仍在以每年数千台的数量递增。

数目如此巨大的一类电气产品，理应得到有效的保护，使电抗器在出现故障时能够及时退出运行，以防止事故的扩大，危及主变和系统内的其它设施。而实际情况却是目前普遍缺乏一种有效的电抗器的保护方法，尤其是缺乏出现后果严重的匝间短路故障时的保护方法。除并联电抗器采取了一定的保护措施外，对于绝大多数电抗器来说，目前并未采取专门的保护措施(注：在数量上，并联电抗器要较串联、限流等其它类型的电抗器少得多)；而并联电抗器的保护方法也并不可靠，甚至从原理上就存在不合理性。

当前针对干式空心电抗器的保护情况可总结如下：

(1)干式空心并联电抗器

方法一：过流保护。目前普遍应用的过流保护在理论上本身就存在着不可靠性，这是因为：干式空心电抗器是由多层细导线并联绕制包封而成的，理论计算可知，当电抗器发生一匝匝间短路故障时，并联电抗器的电感量改变是非常小的，一般仅千分之几；多匝匝间短路故障也不会使电感量的改变发生数量级上的变化。流过电抗器的电流也不会因电抗器电感量的改变而发生大的变化。也就是说，当电抗器发生匝间短路故障时，保护装置是不可能动作的。这就是过流保护不适于干式空心电抗器匝间短路故障保护的主要原因。

方法二：双星出线平衡电流保护。在某些电站得到应用，但作为并联电抗器的主保护方式也仅是权宣之计，绝大多数电抗器没有采取此种保护方式也从侧面说明了这一问题。这也是由电抗器的特殊结构形式所决定的，对于不同的匝间短路位置和短路匝数，中性点不平衡电流反应的灵敏度是不同的，换句话说，对于某些匝间短路故障双星出线平衡电流保护并不能及时动作。几次电抗器事故也证明上述两种保护方式并不是安全可靠的。

(2)干式空心串联电抗器、干式空心限流电抗器、干式空心滤波电抗器和其它类型的电抗器均无专门的保护方式。

随着电网容量的日益增大，对供电质量要求的日益提高，电抗器产品采取有效的保护方式已迫在眉睫；而纵观国内市场，即使是在世界范围内，还没有一种有效的保护方式可以借鉴或采用。

本实用新型的目的是提供一种干式空心电抗器保护装置。

一种干式空心电抗器保护装置，其特征在于电压互感器PT的信号与能进行电压输入过流保护的过流保护单元1连接，过流保护单元1的输出信号和电流互感器CT的信号分别与能进行有功功率检测的有功功率检测单元2连接，有功功率检测单元2的输出与能进行电压信号放大的信号放大单元3连接，实时显示电抗器的有功功率大小的显示单元4经开关K2与信号放大单元3连接，打印故障前后某时段内的有功功率数据的外部输出端口5经开关K3与信号放大单元3连接，对输入的电压信号大小进行判断的信号越限判定单元6与信号放大单元3连接，能使电抗器退出运行的开关继电器7经开关K5与信号越限判定单元6连接，开关电源9为装置提供工作电源。能发出蜂鸣或灯光报警信号的报警单元8经开关K4与信号越限判定单元6连接。

三相电压互感器PTa、PTb、PTc的信号分别与能进行电压输入过流保护的过流保护单元1-1、1-2、1-3连接，电流互感器CTa、CTb、CTc的信号和过流保护单元1-1、1-2、1-3的输出信号分别与能进行有功功率检测的有功功率检测单元2-1、2-2、2-3连接，有功功率检测单元2-1、2-2、2-3的输出电压信号与能进行电压信号放大的放大单元3-1、3-2、3-3连接，实时显示电抗器的有功功率大小的显示单元4-1、4-2、4-3分别经开关K2a、K2b、K2c与信号放大单元3-1、3-2、3-3连接，打印故障前后某时段内的有功功率数据的外部输出端口5分别经开关K3a、K3b、K3c与信号放大单元3-1、3-2、3-3连接，对输入的电压信号大小进行判断的信号越限判定单元6-1、6-2、6-3分别与信号放大单元3-1、3-2、3-3连接，能使电抗器退出运行的开关继电器7经开关K₅与信号越限判定单元6连接，能发出蜂鸣或灯光报警信号的报警单元8经开关K₄与信号越限判定单元6-1、6-2、6-3连接，开关电源9给装置提供电源并经开关K₁与电源连接。当系统为A、C相串联CT时，在装置内部采用V形接线方式。

本实用新型具有以下优点：